Сонячна енергія у хлібопекарському виробництві

Хлібопекарська промисловість є найбільш енергомісткою серед різних видів харчової промисловості і частка електроенергії в структурі витрат перевищує 20%. Порівняно з молочною і м’ясною промисловістю витрати енергії на виробництво продукта є в рази більшими. Отже, зменшення витрат на електроенергію надає відчутної економії операційних витрат і призводить до зменшення собівартості продукції. В органічному виробництві сама ідеологія вимагає застосування усіх можливих засобів для зменшення впливу на навколишнє середовище. І використання сонячної енергії станом на сьогодні є одним з найкращих засобів підвищення енергоефективності, який не створює шкідливих викидів ані безпосередньо на місці виробництва, ані в глобальному контексті.

Одним з простих рішень підвищення енергоефективності, яке може бути застосоване майже в будь-якому масштабі виробництва, є використання наявної площі для отримання електроенергії від сонця і зменшення, таким чином, залежності від зовнішнього енергопостачання. Крім того, в контексті поточних викликів воєнного стану і нестабільного енергопостачання на всій території України, використання відповідного обладнання дозволяє забезпечити безперебійне і цілодобове живлення від сонця різного обладнання, такого як холодильники для збереження продуктів. Це не дозволяє повністю забезпечити процес випікання, який потребує значної потужності, але підвищує загальну безпеку харчової промисловості і сталість існуючого та нового бізнесу. Технології перетворення сонячного випромінювання на електричну енергію (фотовольтаїки) не нові. Перші результати отримав ще у 1839 році Олександр Беккерель, а під час другої світової війни фотоелектричні елементи вже активно використовувалися для живлення приладів невеликої потужності.

Сучасна фотовольтаїка стрімко розвивається. Проте попри численні програми підтримки, роз’яснення і зусилля спеціалізованих державних і приватних установ – бракує системного підходу і масового розуміння, як правильно застосовувати сонячну енергію для досягнення найкращих результатів.

Коли ж говоримо про органічне виробництво, локальна сонячна генерація електроенергії була і залишається засобом, що справляє найменший вплив на навколишнє середовище, тому використанню саме сонячної енергії слід приділяти найбільшу увагу.

Альтернативна енергетика і локальна генерація електроенергії бурхливо розвивалася в Україні з 2015 по 2019 роки і багато приватних домогосподарств і підприємств вже давно використовують сучасні технології, а багато з тих, хто інвестував гроші в малу сонячну енергетику вже навіть повністю повернули ці інвестиції за рахунок економії. В той же час, ще й досі у свідомості споживачів і власників панують багато упереджень, які стримують широке застосування наявних технологій. Серед них:

• Електроенергія від сонця – це складно і не зрозуміло;
• Електроенергія від сонця – це дорого;
• Електроенергія від сонця – працює тільки у великих масштабах;
• Електроенергія від сонця – не завжди працює (залежить від погоди і сезону).

З цього переліку лише останнє твердження є справедливим. Дійсно, від кількості прямого сонячного випромінювання залежить кількість електроенергії, яку можна отримати для задоволення власних потреб. Але і це твердження слід розглядати через призму загального споживання електроенергії у виробничих процесах. Насправді:

• Електроенергія від сонця – це просто і, в порівнянні з експлуатацією і доглядом за технологічним обладнанням, не потребує жодної особливої уваги і витрат. За належної якості використаного обладнання і програмування системи – локальна сонячна електростанція працюватиме роками в повністю автоматичному режимі і надаватиме інформацію у зручному форматі в автоматизовані системи управління підприємством.
• Електроенергія від сонця – як і будь-яке інше обладнання, потребує капітальних інвестицій на початку, але призводить до зменшення операційних витрат у довготривалій перспективі, отже, економить гроші, тому ефективність інвестиції, на відміну від іншого обладнання, слід розглядати в розрізі терміну повернення інвестованих грошей. Так, останній проект, реалізований компанією “Авенстон” на даху виробничих приміщень компанії Biscotti у Львівській області дозволяє повністю повернути кошти менш ніж за 3 роки.
• Електроенергія від сонця – працює в будь-якому масштабі, який визначається лише наявними можливостями для розташування сонячних панелей на будь-якій поверхні. Навіть навіс над вікном невеликого кіоску, виконаний із застосуванням сонячних панелей дозволяє впродовж року відшкодувати понад 6 тис.грн у вартості електроенергії, необхідної для функціонування закладу.
• Електрична енергія – найбільш зручна і гнучка серед усіх видів енергії, що застосовується у діяльності людей. Завдяки своїм властивостям її можна легко і автоматично зберегти, спрямувати у необхідному напрямку, перемкнути, перетворити на інший тип енергії. Але важливим принципом сталості є мінімальний вплив, тобто найкращі показники ефективності досягаються при відсутності перетворень. Так, наприклад, якщо потрібна саме теплова енергія – варто захоплювати саме її, а не використовувати електричні нагрівальні елементи, які живляться від сонячних панелей.
• Найкращі результати досягають, коли починають з розуміння загального енергетичного балансу, тобто з аудиту потреб в електричній енергії і джерел забезпечення. Як наслідок – спочатку слід вирішувати питання економії ресурсів, а вже потім шукати альтернативні джерела генерації.

Що стосується хлібопекарської промисловості, де левова частка енергії не тільки перетворюється на тепло для випікання, але й втрачається через викид надлишку тепла з приміщень в атмосферу – окремим напрямком дослідження і практичного застосування є рекуперація енергії. Тобто захоплення надлишків, фактично втраченої енергії і повернення її до енергетичної системи підприємства. Наприклад, за допомогою теплових насосів забирати надлишок температури повітря у виробничих приміщеннях і нагрівати нею воду для технологічних циклів або побутових потреб, використовувати для опалення адміністративних приміщень тощо. Але це тема для окремого дослідження.

Застосування широкого спектру наявного обладнання для задоволення потреб хлібопекарської промисловості сьогодні дозволяє істотно зменшити операційні витрати, продемонструвати відповідальне ставлення до використання ресурсів і підвищити сталість функціонування виробничого та/або торговельного закладу. Але і цей окремий засіб підвищення енергоефективності слід розглядати в загальному комплексі заходів, які надають синергетичний ефект. що потребує ретельного розрахунку і управління діяльністю виробничого підприємства.

Сергій Грін, Національний університет харчових технологій, Київ, Україна